Imię i nazwisko autora:

Nina Tomaszewska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Jak działa silnik elektryczny?

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.
III. Planowanie i przeprowadzanie obserwacji lub doświadczeń oraz wnioskowanie na podstawie ich wyników.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
6) tworzy teksty, tabele, diagramy lub wykresy, rysunki schematyczne lub blokowe dla zilustrowania zjawisk bądź problemu; właściwie skaluje, oznacza i dobiera zakresy osi;
7) wyodrębnia z tekstów, tabel, diagramów lub wykresów, rysunków schematycznych lub blokowych informacje kluczowe dla opisywanego zjawiska bądź problemu; przedstawia te informacje w różnych postaciach.
IX. Magnetyzm. Uczeń:
4) rysuje siły działające na pętlę z przewodnika w jednorodnym polu magnetycznym; na podstawie tego rysunku omawia zasadę działania silnika elektrycznego.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenia Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.:

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

• kompetencje cyfrowe,

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. opisuje działanie komutatorowego silnika prądu stałego;

2. wskazuje przemiany energetyczne zachodzące w silniku;

3. opisuje działanie silnika prądu przemiennego z wirującym polem magnetycznym (synchronicznego);

4. stosuje nabytą wiedzę do rozwiązywania problemów związanych z silnikiem elektrycznym.

Strategie nauczania:

blended‑learning

Metody nauczania:

wykład informacyjny wspomagany pokazem multimedialnym

Formy zajęć:

praca w zespole klasowym

Środki dydaktyczne:

niniejszy e‑materiał + komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

-

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel rozmawia z uczniami o roli silnika elektrycznego. Zwraca uwagę na przemiany energetyczne w silniku i że jest to urządzenie odwrotne do prądnicy (może zapytać o to uczniów.) Następnie omawia silnik komutatorowy prądu stałego.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel wraz z uczniami przypomina pojęcie dipola magnetycznego i momentu magnetycznego. Uczniowie powinni już wiedzieć, że dipol magnetyczny obraca się w polu magnetycznym do położenia równowagi trwałej. To pojęcie jest bardzo przydatne przy omówieniu silnika synchronicznego napięcia przemiennego, co wykorzystuje nauczyciel przy omówieniu tego silnika.
Animacja jest tutaj ilustracją najprostszego silnika i roli jaką pełni liczba uzwojeń w silniku. Powinna być obejrzana samodzielnie przez każdego ucznia, by mógł on regulować sobie tempo jej odtwarzania. 
Pozostaje jeszcze do wykazania, że podczas pracy silnika część mocy elektrycznej pobieranej od źródła zamieniana jest na moc mechaniczną. Łatwiej pokazać to w przypadku silnika liniowego, co jest treścią zadania 8.

Faza podsumowująca:

W fazie podsumowującej nauczyciel wraz z uczniami powinien rozwiązać zadania: 6, 7, 8 z zestawu ćwiczeń.

Praca domowa:

W ramach powtórzenia i utrwalenia wiadomości uczniowie rozwiązują zadania: 1, 2, 3, 4, 5 z zestawu ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Animacja może stanowić element nauczania wyprzedzającego. Pozwoli to lepiej przyjrzeć się działaniu silnika, a w szczególności zrozumieć rolę stosowanego w silniku komutatora.